KR200334827Y1

KR200334827Y1 - 코어 드릴

Info

Publication number: KR200334827Y1
Application number: KR20-2003-0023734U
Authority: KR
Inventors: 김정표; 이종태; 박종국
Original assignee: 이화다이아몬드공업 주식회사
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2003-12-01

Abstract

본 고안은 피삭재를 천공하는 코어 드릴에 관한 것이다. 상기 코어 드릴은 원통형 샹크; 상기 샹크의 하단에 부착된 복수의 세그먼트 팁; 및 적어도 한 쪽 내벽이 경사지게 상기 샹크의 외주에 형성된 나선형 홈을 구비한다. 이와 같이 코어 드릴의 샹크의 외주에 슬러지 배출방향으로 경사진 나선형 홈을 형성함으로써 작업시 피삭재와의 마찰을 감소하고 드릴 작업에서 발생되는 칩과 물이 혼합된 슬러지 또는 칩을 용이하게 배출하여 코어 드릴 작업의 효율이 높아진다.

Description

코어 드릴{CORE DRILL}

본 고안은 피삭재를 천공하는 코어 드릴에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 코어 드릴의 샹크의 외주에 경사지게 홈을 형성하여 드릴 작업에서 발생되는 칩과 물이 혼합된 슬러지 또는 칩을 용이하게 배출할 수 있는 코어 드릴에 관한 것이다.

통상 코어 드릴은 석재, 암반, 콘크리트 등의 취성 재료(이하 "피삭재"라 함)를 코어 형상으로 천공하는데 사용되며, 원통형 샹크 및 이 샹크의 하단에 부착된 복수의 세그먼트 팁으로 이루어진다. 상기 세그먼트 팁은 다이아몬드를 포함하고 있어 피삭재를 절단할 수 있다.

이와 같은 드릴 작업시 피삭재로부터 칩(debris)이 발생되고 습식 작업에서 이 칩은 드릴 작업에 사용되는 물과 섞여 슬러지를 형성한다. 이러한 슬러지는 통상 샹크와 천공되는 피삭재의 틈 사이로 배출되지만, 원활히 배출되지 못할 경우 샹크와 피삭재 사이의 틈에 고착됨으로써 절삭부하의 증가와 더불어 작업효율의 저하를 가져오게 된다. 이러한 고착은 특히 건식 작업에서 자주 관찰되곤 한다. 이뿐만 아니라 샹크와 피삭재 간의 마찰에 의해서도 절삭부하가 증가하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술의 일례로서 대한민국실용신안출원 제1995-21711호에 개시된 "코어드릴용 팁"이 제안되었다. 상기 문헌은 세그먼트 팁의 하부를 팁의 상부보다 넓게 설계하여 절삭시 절삭폭을 크게 만들고 이로 인해 샹크와 피삭재와의 간격을 넓게 함으로써 샹크와 피삭재와의 마찰을 감소시키는 것을 제안한다. 하지만, 샹크와 피삭재 사이의 마찰이 감소하는 반면 세그먼트 팁의 폭이 넓어짐에 따른 절삭부하의 증가가 나타난다.

종래기술의 다른 예로서 대한민국실용신안출원 제1994-9952호에 개시된 "코어드릴"이 제안되었다. 상기 문헌은 샹크의 측면에 나선형의 홈을 형성하여 절삭시 형성된 슬러지를 이들 홈을 통해 배출하도록 제안하고 있다.

하지만 전술한 기술에 있어서, 샹크의 외주에 형성된 나선형 홈은 그 폭이 좁고 외주면에 대해 실질적으로 수직으로 파이게 된다. 따라서, 홈은 실제 작업시 칩 또는 슬러지에 의해 막히는 경우가 빈번히 발생하므로 칩 또는 슬러지 배출효과가 크지 않다.

종래기술의 또 다른 예로서 대한민국특허출원 제2001-8264호에 개시된 "코어 드릴"이 제안되었다. 상기 문헌은 세그먼트 팁의 형상을 달리하여 절삭성능을 향상하는 것을 제안하고 있다. 하지만, 샹크에 형성된 홈의 폭이 좁고 외주면에 대해 실질적으로 수직으로 파임으로써, 칩 또는 슬러지에 의해 막혀 우수한 배출효과를 발휘하지 못하고 있다.

전술한 바와 같은 종래기술에 따른 코어 드릴의 측면 홈의 형상이 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 기존의 코어 드릴에는 나선형 홈(2)이 샹크(1)의 외주를 따라 균일한 간격으로 위치하게 된다. 이 홈(2)은 내벽(3)이 샹크(1)의 표면으로부터 실질적으로 직각으로 형성되고 바닥(4)이 샹크(1)의 표면(5)에 대해 실질적으로 평행하게 형성된 장방형의 단면을 갖는다.

이와 같은 홈(1)이 드릴 작업에서 발생되는 칩 또는 슬러지를 피삭재 외부로 배출할 때, 칩 또는 슬러지는 홈의 궤적을 따라 외부로 이동하여야 하기 때문에 홈의 내벽(3)과의 마찰에 의해 이동 속도가 감소한다. 실제 코어 드릴의 회전속도가빨라 칩 또는 슬러지가 이러한 홈을 따라 쉽게 방출되지 못하고 홈의 내부에서 뭉쳐 홈을 막는 경우가 빈번하게 발생한다. 이 경우 홈은 칩 또는 슬러지 배출의 역할을 제대로 수행할 수가 없다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 코어 드릴의 샹크의 외주에 슬러지 배출방향으로 경사진 나선형 홈을 형성함으로써 습식 또는 건식 작업시 피삭재와의 마찰을 감소하고 드릴 작업에서 발생되는 칩과 물이 혼합된 슬러지 또는 칩을 용이하게 배출하여 코어 드릴 작업의 효율을 높이는 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 코어 드릴의 나선형 홈의 형상을 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 코어 드릴의 사시도이다.

도 3은 본 고안에 따른 코어드릴의 다른 예의 측면도이다.

도 4은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 코어 드릴의 나선형 홈의 형상을 나타내는 단면도이다.

도 5 내지 8은 도 3에 도시된 코어 드릴의 나선형 홈의 변형례이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

18: 나선형 홈

20, 120, 220, 320, 420: 내벽

22, 122, 222, 322, 422: 경사면

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 피삭재를 절삭하는 코어 드릴을 제공하며, 상기 코어 드릴은 원통형 샹크; 상기 샹크의 하단에 부착된 복수의 세그먼트 팁; 및 적어도 한 쪽 내벽이 경사지게 상기 샹크의 외주에 형성된 나선형 홈을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 코어 드릴의 사시도이며, 도 3은본 고안의 바람직한 실시예에 따른 코어 드릴의 나선형 홈의 형상을 나타내는 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 피삭재 절삭용 코어 드릴(10)은 원통형 샹크(12), 이 샹크(12)의 하단에 부착된 복수의 세그먼트 팁(14) 및 상기 샹크(12)의 외주에 형성된 나선형 홈(18)을 구비한다. 한편, 이들 세그먼트 팁(14)과 대향된 위치의 샹크(12)의 상단에는 고정부(16)가 형성되어 있다. 이 고정부(16)에 의해 코어 드릴(10)은 이 코어 드릴(10)을 구동시키기 위한 원동기 즉 액추에이터(도시 생략)에 장착될 수 있다. 또한, 샹크(12)의 길이를 따라 긴 구멍 즉 슬릿(26)이 형성되기도 한다.

도 3은 본 고안에 따른 코어 드릴의 다른 예로써 피삭재 절삭용 코어 드릴(100)은 원통형 샹크(102), 이 샹크(102)의 하단에 부착된 복수의 세그먼트 팁(104) 및 상기 샹크(102)의 외주에 형성된 나선형 홈(108)을 구비하고 세그먼트 팁(104)와 대향된 위치의 샹크(102)의 상단에 탭(106)이 형성되어 있으며, 원동기와의 체결을 위해 또 다른 샹크부(도시 생략)와 결합하게 된다.

도 4를 참조하면, 나선형 홈(18)은 샹크의 표면(24)으로부터 실질적으로 직각으로 파인 내벽(20), 이 내벽(20)에서 코어 드릴(10)의 작업방향의 반대방향 즉 세그먼트 팁(14)에서 고정부(16) 쪽으로 완만하게 미리 정해진 각도(α)로 상향 경사진 경사면(22)을 갖는다. 따라서, 나선형 홈(18)은 코어 드릴(10)의 세그먼트 팁(14)에서 고정부(16) 쪽으로 테이퍼진 형상을 가짐을 알 수 있다.

이러한 경사는 홈(18) 내에서 발생된 슬러지의 뭉침을 억제하는데 매우 효과적이다. 넓은 홈(18)은 보다 많은 슬러지를 함유할 수 있으며, 무엇보다도 경사면(22)에 의해 슬러지 배출방향 즉 고정부(16) 쪽으로 슬러지와 경사면(22) 사이의 마찰이 없어 슬러지는 바깥쪽으로 마치 선풍기와 같이 퍼 올려진다. 즉, 슬러지는 홈(18)을 따라서 배출될 뿐 아니라 홈(18)의 경사면 쪽으로는 자유로이 이동할 수 있기 때문에 코어 드릴(10)의 회전에 따라 발생하는 바람에 의해 위쪽방향으로도 진행할 수 있다. 따라서, 슬러지와 홈(18) 사이의 접촉저항이 감소됨은 물론 슬러지의 방출효과가 매우 커지게 되므로 절삭성이 향상되고 작업시간이 단축된다.

한편, 전술한 나선형 홈(18)은 선반 또는 그라인딩휠 등에 의해 가공될 수 있으며, 홈(18)의 각도(α)는 25도 이내가 바람직하며, 더 바람직하게는 3 내지 20도이다. 이는 3도 이하에서는 슬러리 배출효과가 낮으며 실제 20도 이상에서는 가공이 어려울 뿐 배출의 효과는 크게 나아지지 않기 때문이다. 한편, 홈(18)의 각도(α)는 가장 바람직하게는 7 내지 15도이다.

도 5 내지 8은 도 3 및 4에 도시된 코어 드릴의 나선형 홈의 변형례이다.

도 5에 도시된 홈(118)에서, 내벽(120)은 샹크의 표면(124)으로부터 미리 정해진 각도(β)로 형성되며 이 각도는 45도 이상이 바람직하다. 경사면(122)은 형상 및 조건은 도 4의 것과 실질적으로 동일하다.

도 6에 도시된 홈(218)은 내벽(220)과 경사면(222)이 교대로 형성되어 있다.

도 7에 도시된 홈(318)은 내벽(320)과 경사면(322b) 사이에 저면(322a)이 형성된 것을 제외하고는 도 3의 구성과 실질적으로 동일하다.

도 8에 도시된 홈(418)은 내벽(420)의 하부가 만곡되어 경사면(422)과 이어져 있는 점을 제외하고는 도 3의 구성과 실질적으로 동일하다.

도 5 내지 8에 도시된 바와 같이 본 고안의 홈의 형상을 다양하게 변형할 수 있음을 알 수 있다.

실시예 1

본 고안의 실시예로써 종래의 샹크의 외주면에 8도의 각도를 가진 나선형 홈이 형성된 코어 드릴(도 1)과 본 고안에 의한 코어 드릴(도 4)의 성능을 비교하였다. 본 고안에 의한 코어 드릴은 샹크의 외주면에 8도의 나선각도를 가진 나선형 홈을 가지며, 홈의 내부는 7도의 테이퍼 형상의 경사를 갖도록 제작되었다. 테스트 결과, 본 고안의 코어 드릴에서는 종래의 제품에서 발생하는 홈 내부의 슬러지 막힘 현상은 일어나지 않았으며 원활한 슬러지의 배출로 인해 절삭속도가 기존보다 최대 150% 정도 향상되었다. 또한 절삭부하는 기존에 비해 약 30% 감소하였다.

실시예 2

본 고안의 또 다른 실시예로써 홈의 내부의 테이퍼 형상의 각도를 5도에서 25도로 변경하여 실시하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

홈의 테이퍼각도	3도	7도	10도	15도	20도	25도
성능지수	100	150	136	125	112	98

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 코어 드릴의 샹크의 외주에 슬러지 배출방향으로 경사진 나선형 홈을 형성하여 작업시 피삭재와의 마찰을 감소하고 드릴 작업에서 발생되는 칩과 물이 혼합된 슬러지 또는 칩을 용이하게 배출할 수 있다. 따라서, 절삭성이 향상되고 작업시간이 단축된다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

피삭재를 절삭하는 코어 드릴에 있어서,

원통형 샹크;

상기 샹크의 하단에 부착된 복수의 세그먼트 팁; 및

적어도 한 쪽 내벽이 경사지게 상기 샹크의 외주에 형성된 나선형 홈

을 구비하는 것을 특징으로 코어 드릴.
제1항에 있어서, 상기 샹크의 측면에는 종방향으로 슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 코어 드릴.
제1항에 있어서, 상기 홈은 양쪽 내벽이 경사진 것을 특징으로 하는 코어 드릴.
제1항에 있어서, 상기 홈의 형상은 3도 내지 25도의 경사각도를 갖는 것을 특징으로 하는 코어 드릴.
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